Durch die Veränderung einer einzigen Aminosäure ist die Gehirnevolution anders verlaufen

Obwohl Neandertaler und moderne Menschen ähnlich große Gehirne haben, war bislang wenig darüber bekannt, ob sich die Gehirne darin unterscheiden, wie viele Nervenzellen sie während der Gehirnentwicklung bilden. Ein internationales Forscherteam am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden konnte nun zeigen, dass eine Variante des Proteins TKTL1, die moderne Menschen in sich tragen und die sich nur um eine einzige Aminosäure von der Neandertaler-Variante unterscheidet, eine entscheidende Rolle bei der Gehirnentwicklung spielt.

Viele heutige Menschen tragen einen kleinen Anteil an Neandertaler-DNA in ihren Genen, was darauf hindeutet, dass die Vermischung mit anderen Abstammungslinien früherer Menschenformen eine wichtige Rolle in der Evolution unserer Spezies spielte. Paläogenetische Beweise legen nahe, dass es mehrfach zu Kreuzungen mit Neandertalern und anderen früheren Gruppen kam: Die Geschichte unserer Art ähnelt eher einem Netzwerk oder vielverzweigtem Strom als einem Baum. Der Ursprung der Menschheit war komplexer als bisher angenommen.

Gehirn-Stammzellen des modernen Menschen machen weniger Fehler bei der Verteilung ihrer Chromosomen auf die Tochterzellen

Neandertaler waren die engsten Verwandten des modernen Menschen. Der Vergleich mit ihnen kann daher wesentliche Einblicke in die Einzigartigkeit des heutigen Menschen geben, zum Beispiel in Bezug auf die Entwicklung des Gehirns. Der Neokortex, der größte Teil der Großhirnrinde, ist einzigartig für Säugetiere und ausschlaggebend für viele kognitive Fähigkeiten. Forschende des Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden und des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig haben nun herausgefunden, dass neurale Stammzellen – die Zellen, die der Ursprung für die Nervenzellen im sich entwickelnden Neokortex sind – beim modernen Menschen sich mehr Zeit nehmen, um ihre Chromosomen auf die Zellteilung vorzubereiten, als beim Neandertaler. Dies führt zu weniger Fehlern bei der Verteilung der Chromosomen auf die Tochterzellen bei modernen Menschen im Vergleich zu Neandertalern oder Schimpansen und könnte Auswirkungen auf die Entwicklung und Funktion des Gehirns haben.

Das Gehirn des Menschen ist ungefähr dreimal so gross wie dasjenige eines Menschenaffen. Zurückzuführen ist dies nicht zuletzt auf die evolutionäre Herausbildung neuer Hirnstrukturen, die zum Beispiel das Sprechen oder das Herstellen von Werkzeugen ermöglichen. Wie Anthropologinnen und Anthropologen der Universität Zürich zeigen, standen diese Veränderungen im Gehirn jedoch in keiner Wechselwirkung zu den Umformungen, die der Schädel im Zuge der Evolution durchlief.

Forschende haben am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig Teile des Erbguts von zwei etwa 120.000 Jahre alten Neandertalern aus Deutschland und Belgien sequenziert. Die Analysen dieser Erbgut-Sequenzen ergaben, dass die letzten Neandertaler, die vor etwa 40.000 Jahren lebten, zumindest teilweise von diesen etwa 80.000 Jahre älteren europäischen Neandertalern abstammen. Im Erbgut des 120.000 Jahre alten Neandertalers aus Deutschland fanden die Forschenden außerdem Hinweise auf eine mögliche Abstammung von einer isolierten Neandertalerpopulation oder von Verwandten des modernen Menschen.

Ein typisches Merkmal des modernen Menschen ist die ungewöhnlich runde Kopfform, die uns von länglichen Schädeln anderer Menschenarten unterscheidet. Mit Hilfe von Neandertaler-DNA in heute lebenden Europäern haben Wissenschaftler Gene entdeckt, die Einfluss auf die runde Schädelform haben. Ein Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Psycholinguistik und MPI für evolutionäre Anthropologie kombinierte Daten von fossilen Schädeln, Gehirnscans und genetische Daten miteinander.

Jean-Jacques Hublin, Direktor der Abteilung für Humanevolution am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, wurde am 30. Juli 2017 im Rahmen des Thronfestes (Fête du Trône) von König Mohamed VI von Marokko als einem von drei Preisträgern der Wissam Al Kafaa Al Fikria-Orden verliehen. Diese höchste marokkanische Auszeichnung im Bereich Kultur und Wissenschaft würdigt Hublins Forschungsarbeit im Bereich der Paläoanthropologie und seine neuesten Erkenntnisse zum Ursprung unserer Art Homo sapiens.

13 Millionen Jahre altes Fossil »Alesi« aus Kenia wirft Licht auf die Herkunft der Menschenaffen

Die Entdeckung eines bemerkenswert gut erhaltenen fossilen Affenschädels in Kenia zeigt, wie der gemeinsame Vorfahr aller heute lebenden Menschenaffen und Menschen ausgesehen haben könnte. Der Fund gehört zu einem Affen-Kleinkind, das vor etwa 13 Millionen Jahren lebte.

Wissenschaftler des Senckenberg Center for Human Evolution and Palaeoenvironment an der Universität Tübingen haben herausgefunden, dass Neandertaler auch ohne äußere Einflüsse, wie Umwelt- oder Klimaveränderungen ihre Überlebensstrategien variierten. Mit einer neuen Methode zeigen sie anhand von Karbonatisotopie an fossilen Zähnen, dass die Vorfahren der heutigen Menschen vor 250.000 Jahren moderner in ihrer Entwicklung waren als bisher gedacht.

Forscher entschlüsseln uralte Proteine von Neandertalern aus dem Châtelperronien

Für die Beantwortung der Frage, was für Fähigkeiten die Neandertaler besaßen und warum sie ausgestorben sind, nimmt die archäologische Kultur des Châtelperronien eine Schlüsselstellung ein. Trotz intensiver Forschung blieb jedoch unklar, wer die Châtelperronien-Kultur geschaffen hatte: der moderne Mensch oder der Neandertaler. Bislang gab es keine direkten molekularen Daten für Neandertaler im Zusammenhang mit dem Châtelperronien. Um dieses Problem zu lösen, hat sich ein internationales Forscherteam jetzt aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet der Proteinanalyse zunutze gemacht und in Kombination mit zahlreichen weiteren Belegen zeigen können, dass während des Châtelperronien Neandertaler die Grotte du Renne, eine archäologische Stätte im nördlichen Zentralfrankreich, bewohnten.

Heimatforscher findet den ersten Nachweis für den Neandertaler

Für ungeübte Augen sieht er aus wie ein schlichter dunkelgrauer Stein. Bei den Archäologen des Landschaftsverbandes Westfalen-Lippe (LWL) sorgt er jetzt für mehr als bloße Begeisterung. Das gerade einmal acht Zentimeter lange Stück Kieselschiefer trägt eine kleine Sensation in sich, ist es doch ein Werkzeug des Neandertalers. Damit ist dieser Stein, den die Fachleute als »Levallois-Kern« bezeichnen, der erste Nachweis für den Neandertaler im Kreis Olpe. Entdeckt haben ihn weder hochmoderne Techniken noch die bei »Schatzjägern« aktuell besonders gefragten Metallsonden, sondern schlicht die geübten Augen von Heimatforscher Gilbert Schmelter.

Unsere nächsten Verwandten wurden schon mit breiteren Körpern und kräftigeren Knochen geboren

Würde ein Neandertaler neben uns in der U-Bahn sitzen – wir würden als erstes seine fliehende Stirn, die kräftigen Oberaugenwülste und das prominente kinnlose Gesicht bemerken. Nur bei genauerem Hinsehen fielen der gedrungenere und kräftigere Körperbau auf. Forscher des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig haben nun untersucht, ob die Unterschiede im Körperbau zwischen Neandertalern und modernen Menschen genetisch bedingt sind oder durch unterschiedliche Lebensweisen entstanden sind. Ihre Analysen zweier gut erhaltener Skelette von Neandertaler-Neugeborenen zeigen, dass die robusten Knochen bereits vor der Geburt angelegt sind.

Unterschiede in den Abnutzungsspuren fossiler Backenzähne von Neandertalern und jungpaläolithischen Homo sapiens sapiens deuten auf unterschiedliche Ernährungsstrategien der beiden Menschenarten hin. Eine neue Studie zeigt auch die Anpassungsfähigkeit der Neandertaler an unterschiedliche Umweltbedingungen im Verlauf von mehreren hunderttausend Jahren.

Erbgut von Hominiden aus der Fundstätte Sima de los Huesos belegt Verwandtschaft mit Neandertalern

Frühere Untersuchungen des mütterlich vererbten mitochondrialen Genoms eines Hominiden aus der "Knochengrube" Sima de los Huesos aus dem Jahre 2013 hatten ergeben, dass die Mitochondriengenome dieser Frühmenschen entfernt mit denen der Denisova-Menschen verwandt waren, ausgestorbenen Verwandten des Neandertalers aus Asien. Dieses Ergebnis überraschte, denn äußerlich weisen die Fossilien einige Neandertaler-Merkmale auf. Um die Verwandtschaftsverhältnisse näher zu beleuchten, sequenzierten Forscher des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig nun Erbgut aus dem Zellkern dieser Fossilien – eine technische Herausforderung, denn von der extrem alten DNA waren nur noch sehr kurze Fragmente übrig. Die Ergebnisse zeigen, dass die Sima-Hominiden frühe Neandertaler waren.

Paleo-Diät light

Wissenschaftler des Senckenberg Center for Human Evolution and Palaeoenvironment (HEP) in Tübingen haben die Ernährung von Neandertalern untersucht. Anhand von Isotopenzusammensetzungen im Kollagen der Urmenschenknochen zeigen sie, dass die Neandertaler sich überwiegend von großen Pflanzenfressern wie Mammuts und Nashörnern ernährten, jedoch auch pflanzliche Kost zu ihrem Speiseplans gehörte. Die zugehörigen Studien sind kürzlich in den Fachjournalen »Journal of Human Evolution« und »Quaternary International« erschienen.